WO2012000266A1

WO2012000266A1 - 一种自适应调整上下行带宽的方法和装置

Info

Publication number: WO2012000266A1
Application number: PCT/CN2010/078412
Authority: WO
Inventors: 李岩; 彭爱华; 赵楠; 李峰
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2012-01-05
Also published as: CN102300316A; BR112012022725A2; US20130121268A1; EP2533476A1; EP2533476A4; EP2533476B1; US8730900B2

Description

一种自适应调整上下行带宽的方法和装置技术领域

本发明涉及无线通信系统中的带宽分配技术，尤其涉及一种自适应调整上下行带宽的方法和装置。背景技术

频谱资源是通信的基本媒介，而频谱资源的有限，使得用户希望最大限度的提高频谱利用率。不同的无线接入技术的发展也是为了提高频谱利用率。然而，现有通信网络的各个无线接入技术之间的频谱和负载切换几乎不存在，即彼此几乎没有协作操作，这导致频谱使用相对固化，不够灵活，降低了频谱使用率，例如：有的无线接入技术的频谱负载相对较轻，而有的无线接入技术的频谱负载相对较重，由于接入技术之间没有交互和协作，因此不能实现灵活的频谱的动态分配。为解决这个问题，业界目前正在研究无线感知技术，通过感知无线电来实现网络的动态调整，包括一个地区的无线接入技术和频带等工作参数的调整。但是，感知无线电的最终目标是要求不同的无线接入技术在不同的频带上都能够接入，并进行通信；这对于基站和终端的要求都很高，甚至有可能在现有网络结构中增加新的网元，而且该项技术还处于研究阶段，现在并没有完整的可实现方案。

在无线通信中，上下行的业务一般不对称，通常情况下，下行的业务流量大于上行的业务流量。因此，在有些情况下（尤其是上下行带宽对称的情况），会出现上行的系统带宽相对有剩余，而下行的系统带宽会比较紧张。具体的，在长期演进 ( LTE, Long Term Evolution )频分双工（FDD, Frequency Division Duplex ) 系统中，通常将上下行带宽配置为对称的，即上下行带宽相同，这可能会造成上行系统带宽的空闲，继而导致频谱利用率下降，而下行频带不足，却无频谱补充。类似的，在少数情况下，上行的业务量较大，会导致上行带宽不足，如果下行有空闲带宽，则在固定配置的网络，会导致下行频谱利用率下降。

由此可以看出，在以上场景中釆取固定的网络配置，无法优化频谱的使用。另外，感知无线电技术还处于研究阶段，而且感知无线电技术也没有考虑到这种无线接入技术内的带宽协调场景。因此， LTE FDD系统中的频谱利用效率还有待进一步提高。发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自适应调整上下行带宽的方法和装置，以提高 LTE FDD系统中的频谱利用效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种自适应调整上下行带宽的方法，该方法包括：基站统计预设时间内上下行带宽的使用情况，得到下行带宽需要协调的带宽数 ABWDL和上行带宽需要协调的带宽数

所述基站根据得到的 , 确定上下行带宽需要变化的方向，以及变化的数量和位置；

所述基站将确定的上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，通过物理广播信道（PBCH )对应的逻辑信道消息中的剩余十比特携带并通知给终端。

所述基站根据得到的 , 确定上下行带宽需要变化的方向，以及变化的数量和位置，具体为：

在 A W^小于零， ^^^大于零， A W^的绝对值小于或等于的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，所述基站从所述 RB数集合内选择小于 A W^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽；在 A W¾ 、于零， A W^大于零，的绝对值小于或等于 A W^的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，所述基站从所述 RB数集合内选择小于 A W^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。

在所述基站统计预设时间内上下行带宽的使用情况之后，该方法进一步包括：所述基站根据上行和下行的默认带宽配置，确定所述预设 RB数集合。

该方法进一步包括：

在所述 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特中携带：指示所述协调带宽为下行借用或上行借用的标识信息、借用带宽的数量、借用带宽的位置；

或者，在所述 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特中携带：指示所述协调带宽为下行借用或上行借用的标识信息、借用带宽的数量；所述借用带宽的位置为预先配置。

在所述基站将 PBCH对应的逻辑信道消息发送给终端之后，该方法进一步包括：

所述终端通过解析所述逻辑信道消息，获得所述上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，并依此对上下行的带宽进行重新协调。

本发明还提供了一种自适应调整上下行带宽的装置，该装置包括：带宽统计模块，用于统计预设时间内上下行带宽的使用情况，得到下行带宽需要协调的带宽数 Afi w和上行带宽需要协调的带宽数 ABJV_UL；

带宽协调分配模块，用于根据得到的确定上下行带宽需要变化的方向，以及变化的数量和位置；

发送模块，用于将确定的上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，通过 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特携带并通知给终端。所述带宽协调分配模块进一步用于，在 J、于零, ABWUL大于零，

A W^的绝对值小于或等于的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，从所述 RB数集合内选择小于 ABJV_DL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽；在 Δ ^¾^』、于零，磨 _DL大于零，的绝对值小于或等于 A W^的绝对值，且的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，从所述 RB数集合内选择小于 ABiv_UL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。

该装置进一步包括：集合确定模块，用于在统计预设时间内上下行带宽的使用情况之后，根据上行和下行的默认带宽配置，确定所述预设 RB数集合。

所述终端在接收到所述逻辑信道消息后，通过解析所述逻辑信道消息，获得所述上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，并依此对上下行的带宽进行重新协调。

本发明所提供的一种自适应调整上下行带宽的方法和装置，解决了 LTE FDD 系统中上下行带宽的协调动态分配，提高了频谱利用效率；本发明实现复杂度偏低，对于基站和终端的修改相对于感知无线电技术要小，而且不会修改网络结构；通过无线资源控制（RRC, Radio Resource Control )层配置，对于 LTE Release8 用户有较好的兼容性；媒体接入控制（MAC , Medium Access Control )层调度，可以避免上下行间的干扰。附图说明

图 1为本发明一种自适应调整上下行带宽的方法流程图；

图 2为本发明实施例中 RB数集合的示意图；

图 3为本发明实施例中 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特的示意图；

图 4为本发明实施例中两比特描述借用带宽数量的示意图；

图 5为本发明一种自适应调整上下行带宽的装置结构示意图。具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。为解决 LTEFDD系统中上下行带宽的协调动态分配，提高频谱利用效率，本发明提供的一种自适应调整上下行带宽的方法，如图 1 所示，主要包括以下步骤：

步骤 101,基站统计预设时间内上下行带宽的使用情况，得到下行带宽需要协调的带宽数 ABWDL和上行带宽需要协调的带宽数 ABWUL。

具体的，统计得到下行带宽需要协调的带宽数 AW^ , 以资源块（RB,

Resources Block)为单位；统计得到上行带宽需要协调的带宽数 AW^ , 也以 RB为单位。其中， AW^和 AW^都为整数， AW^大于零时，表示可以减小下行带宽， AW^小于零时，表示需要增加下行带宽， AW^等于零时，表示下行带宽不需要改变；同样的，大于零时，表示可以减小上行带覔, Afiffra小于零时, 表示需要增力口上行带覔, ABWUL等于零时，表示上行带宽不需要改变。

步骤 102,基站根据得到的 Δβ^^θΔ^^ , 确定上下行带宽需要变化的方向，以及变化的数量和位置。

具体的：在 AW^小于零， ^^^大于零， AW^的绝对值小于或等于 ABW_UL的绝对值，且 Δ ^_ΰΖ的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，基站从该 RB数集合内选择小于 ^ 的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽；在 Δ ^¾^』、于零， A W^大于零， A W¾ 々绝对值小于或等于 Afi w的绝对值，且的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，基站从该 RB数集合内选择小于 A W^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。

其中，在 A W^小于零， A W^大于零的情况下， A W^的绝对值小于或等于的绝对值，则表示上行可以减小的带宽数量大于或等于下行需要增加的带宽数量，即上行空闲的带宽数量可以满足下行带宽的增加需求；在 Δ ^¾^、于零， A W^大于零的情况下， A W^的绝对值小于或等于 Δ ^ζ^々绝对值，则表示下行可以减小的带宽数量大于或等于上行需要增加的带宽数量，即下行空闲的带宽数量可以满足上行带宽的增加需求。

步骤 103 , 基站将确定的上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，通过物理广播信道 ( PBCH, Physical Broadcast Channel ) 载的逻辑信道消息中的剩余十比特携带并通知给终端。该逻辑信道消息中的其他消息格式不变。

在 PBCH承载的逻辑信道消息中的剩余十比特中可以携带：指示协调带宽为下行借用或上行借用的标识信息、借用带宽的数量、借用带宽的位置。另外，在借用带宽的位置预先配置（即基站和终端预先约定）的情况下， PBCH承载的逻辑信道消息中的剩余十比特中可以只携带：指示协调带宽为下行借用或上行借用的标识信息、借用带宽的数量。

在基站将 PBCH对应的逻辑信道消息发送给终端之后，终端通过解析逻辑信道消息，获得上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，并依此对上下行的带宽进行重新协调。将协调的 RB数更新到上下行的带宽上，以保证基站和终端的上下行带宽协调一致。下面再结合具体实施例对上述自适应调整上下行带宽的方法进一步详细阐述。

本发明的实施例一主要包括以下操作：

步骤 201 , 基站统计下行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 Δβ^^、于零；统计上行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 ABWUL大于零。

步骤 202 , 基站根据高层的信息单元（ Information element ), 即下行- 带宽（ dl-Bandwidth )和上行 -带宽（ul-Bandwidth ), 此为上行和下行默认的带宽配置，从图 2所示预设的 RB数集合中选择可以协调的 RB数集合。

例如：下行默认的带宽配置（即 dl-Bandwidth ) 为 100个 RB, 上行默认的带宽配置（即 ul-Bandwidth )也为 100个 RB时，选择图 2中第一横排的第一个集合为可以协调的 RB数集合；类似的， dl-Bandwidth为 75个 RB, ul-Bandwidth为 50个 RB时，选择图 2中第二横排的第三个集合为可以协调的 RB数集合。

步骤 203 ,釆用图 3中的比特 1来标识协调带宽为下行借用或上行借用 , 例如：取值为 0表示下行是借用带宽（即上行是被借用带宽），取值为 1表示上行是借用带宽（即下行是被借用带宽）；釆用图 3中的比特 2、 3来描述借用带宽的数量；釆用图 3中的比特 4~10来描述借用带宽的位置。

其中，釆用比特 2、 3来描述借用带宽的数量，可以参见图 4所示，当这两个比特的取值为 00时，描述对应的借用带宽数量为 10; 当这两个比特的取值为 01 时，描述对应的借用带宽数量为 25; 当这两个比特的取值为 10时，描述对应的借用带宽数量为 50; 当这两个比特的取值为 11 时，描述对应的借用带宽数量为 75。当然，这两个比特与 RB数的对应关系也可以根据实际需要进行其他设置。

步骤 204, 如果 A W^的绝对值小于或等于的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素，则在可以协调的 RB数集合内选择小于 AB_WDL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽。

例如：步骤 202中选择图 2中第一横排的第一个集合为可以协调的 RB 数集合，如果 A W^的绝对值为 30, 则 A W^的绝对值即大于所选 RB数集合内的 25 (此为 RB数集合内小于 30的最大值），从而选择 25个 RB作为协调带宽分配给下行带宽。

步骤 205 , 基站配置 PBCH对应逻辑信道消息内协调 RB的域。该域内包含协调的 RB数。

步骤 206, 终端解析逻辑信道消息获得 dl-Bandwidth, 解析消息中的系统信息块 2 ( SIB2 , System Information Block2 )获得 ul-Bandwidth, 解析协调 RB的域获得协调的 RB数。

步骤 207, 终端用 dl-Bandwidth加上协调的 RB数得到协调后的下行带宽，用 ul-Bandwidth减去协调的 RB数得到协调后的上行带宽。

本发明的实施例二主要包括以下操作：

步骤 301 , 基站统计下行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 ^^大于零；统计上行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 ABWUL小于零。

步骤 302,基站根据 dl-Bandwidth和 ul-Bandwidth,并按照图 1的指示，确定可以协调的 RB数集合。

步骤 303 ,釆用图 3的比特 10来标识协调带宽为下行借用或上行借用 , 例如：取值为 0表示下行是借用带宽（即上行是被借用带宽），取值为 1表示上行是借用带宽（即下行是被借用带宽）；釆用图 3中的比特 8、 9来描述借用带宽的数量；釆用图 3中的比特 1-7来描述借用带宽的位置。

可以看出，本实施例中各比特的功能定义与实施例一中不同，需要说明的是，具体实施过程中的各比特功能定义可以根据需要进行设定，并不仅限于本发明的实施例所举。另外，用以描述借用带宽的数量的两个比特，其与 RB数的对应关系也可以根据实际需要进行多种设置。

步骤 304, 如果的绝对值小于或等于 A W^的绝对值，且 Δ ^¾^々绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素，则在可以协调的 RB数集合内选择小于 M_WUL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。

例如：步骤 302中选择图 2中第一横排的第 2个集合为可以协调的 RB 数集合，如果 A w^的绝对值为 60, 则 A w^的绝对值即大于所选 RB数集合内的 50 (此为 RB数集合内小于 60的最大值），从而选择 50个 RB作为协调带宽分配给上行带宽。

步骤 305 , 基站配置 PBCH对应逻辑信道消息内协调 RB的域。该域内包含协调的 RB数。

步骤 306 , 终端解析逻辑信道消息获得 dl-Bandwidth, 解析消息中的 SIB2获得 ul-Bandwidth, 解析协调 RB的域获得协调的 RB数。

步骤 307, 终端用 ul-Bandwidth加上协调的 RB数得到协调后的上行带宽，用 dl-Bandwidth减去协调的 RB数得到协调后的下行带宽。

本发明的实施例三主要包括以下操作：

步骤 401 , 基站统计下行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 Δβ^^、于零；统计上行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 ABWUL大于零。

步骤 402,基站根据 dl-Bandwidth和 ul-Bandwidth,并按照图 1的指示，确定可以协调的 RB数集合。

步骤 403 , 釆用图 3的比特 1来标识协调带宽为下行借用或上行借用，釆用图 3中的比特 2、 3来描述借用带宽的数量；借用 RB的位置为预先配置的。

步骤 404, 如果 A W^的绝对值小于或等于的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素，则在可以协调的 RB数集合内选择小于 AB_WDL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽。

步骤 405 , 基站配置 PBCH对应逻辑信道消息内协调 RB的域。该域内包含协调的 RB数。

步骤 406 , 终端解析逻辑信道消息获得 dl-Bandwidth, 解析消息中的 SIB2获得 ul-Bandwidth, 解析协调 RB的域获得协调的 RB数。

步骤 407, 终端用 dl-Bandwidth加上协调的 RB数得到协调后的下行带宽，用 ul-Bandwidth减去协调的 RB数得到协调后的上行带宽。

本发明的实施例四主要包括以下操作：

步骤 501 , 基站统计下行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设 Δβ^^、于零；统计上行带宽的使用情况，确定还需要协调 A W^ , 假设

ABWUL大于零。

步骤 502,基站根据 dl-Bandwidth和 ul-Bandwidth,并按照图 1的指示，确定可以协调的 RB数集合。

步骤 503 ,釆用图 3的比特 10来标识协调带宽为下行借用或上行借用 , 釆用图 3中的比特 8、 9来描述借用带宽的数量；借用 RB的位置为预先配置的。

步骤 504, 如果的绝对值小于或等于 A W^的绝对值，且 Δ ^¾^々绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素，则在可以协调的 RB数集合内选择小于 AB_WUL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽。

步骤 505 , 基站配置 PBCH对应逻辑信道消息内协调 RB的域。该域内包含协调的 RB数。

步骤 506 , 终端解析逻辑信道消息获得 dl-Bandwidth, 解析消息中的 SIB2获得 ul-Bandwidth, 解析协调 RB的域获得协调的 RB数。

步骤 507, 终端用 ul-Bandwidth加上协调的 RB数得到协调后的上行带宽，用 dl-Bandwidth减去协调的 RB数得到协调后的下行带宽。对应上述自适应调整上下行带宽的方法，本发明还提供了一种自适应调整上下行带宽的装置，该装置应用于基站中，包括：带宽统计模块 10、带宽协调分配模块 20和发送模块 30。其中，带宽统计模块 10, 用于统计预设时间内上下行带宽的使用情况，得到下行带宽需要协调的带宽数 A W^ 和上行带宽需要协调的带宽数 As _ra。带宽协调分配模块 20, 用于根据得到的磨 _D ABJV_UL , 确定上下行带宽需要变化的方向，以及变化的数量和位置。具体的：在 A5 z^、于零， ^^^大于零， A W^的绝对值小于或等于的绝对值，且的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，从该 RB数集合内选择小于 A W^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽；在 A WV^ 于零， A W^大于零， A W^的绝对值小于或等于 Δ ^ζ^々绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，从该 RB数集合内选择小于 A W^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。发送模块 30, 用于将确定的上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，通过 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特携带并通知给终端。

较佳的，该装置进一步包括：集合确定模块 40, 用于在统计预设时间内上下行带宽的使用情况之后，根据上行和下行的默认带宽配置，确定预设 RB数集合。

另外，终端在接收到逻辑信道消息后，通过解析该逻辑信道消息，获得上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，并依此对上下行的带宽进行重新协调。

综上所述，本发明解决了 LTE FDD系统中上下行带宽的协调动态分配，提高了频谱利用效率；本发明实现复杂度偏低，对于基站和终端的修改相对于感知无线电技术要小，而且不会修改网络结构；通过 RRC层配置，对于 LTE Release8用户有较好的兼容性； MAC层调度可以避免上下行间的干扰。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

权利要求书

1、一种自适应调整上下行带宽的方法，其特征在于，该方法包括：基站统计预设时间内上下行带宽的使用情况，得到下行带宽需要协调的带宽数 ABWDL和上行带宽需要协调的带宽数

2、根据权利要求 1所述自适应调整上下行带宽的方法，其特征在于，所述基站根据得到的 Δβ^^θ Δ ^^ , 确定上下行带宽需要变化的方向，以及变化的数量和位置，具体为：

在 A W^小于零， ^^^大于零， A W^的绝对值小于或等于的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，所述基站从所述 RB数集合内选择小于 A W^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽；

在 A W¾ 、于零， A W^大于零，的绝对值小于或等于 A W^的绝对值，且 A W^的绝对值大于或等于预设 RB数集合内的某一个元素时，所述基站从所述 RB数集合内选择小于 A w^的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。

3、根据权利要求 2所述自适应调整上下行带宽的方法，其特征在于，在所述基站统计预设时间内上下行带宽的使用情况之后，该方法进一步包括：所述基站根据上行和下行的默认带宽配置，确定所述预设 RB数集合。

4、根据权利要求 2或 3所述自适应调整上下行带宽的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

5、根据权利要求 1、 2或 3所述自适应调整上下行带宽的方法，其特征在于，在所述基站将 PBCH对应的逻辑信道消息发送给终端之后，该方法进一步包括：

6、一种自适应调整上下行带宽的装置，其特征在于，该装置包括：带宽统计模块，用于统计预设时间内上下行带宽的使用情况，得到下行带宽需要协调的带宽数 Afi w和上行带宽需要协调的带宽数 ABJV_UL；

发送模块，用于将确定的上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，通过 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特携带并通知给终端。

7、根据权利要求 6所述自适应调整上下行带宽的装置，其特征在于，所述带宽协调分配模块进一步用于，在 ABWDL ' J、于零, ABWUL大于零， ABWDL 的绝对值小于或等于 A ^_RA的绝对值，且的绝对值大于或等于预设 RB 数集合内的某一个元素时，从所述 RB数集合内选择小于 _WDL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给下行带宽；在 ABWUL ' J、于零, ABWDL大于零， ABWUL 的绝对值小于或等于 Δ ^Μ的绝对值，且 A ^_RA的绝对值大于或等于预设 RB 数集合内的某一个元素时，从所述 RB数集合内选择小于 ABJVUL的绝对值的最大值作为协调带宽分配给上行带宽。

8、根据权利要求 7所述自适应调整上下行带宽的装置，其特征在于，该装置进一步包括：集合确定模块，用于在统计预设时间内上下行带宽的使用情况之后，根据上行和下行的默认带宽配置，确定所述预设 RB数集合。

9、根据权利要求 7或 8所述自适应调整上下行带宽的装置，其特征在于，在所述 PBCH对应的逻辑信道消息中的剩余十比特中携带：指示所述协调带宽为下行借用或上行借用的标识信息、借用带宽的数量、借用带宽的位置；

10、根据权利要求 6、 7或 8所述自适应调整上下行带宽的装置，其特征在于，所述终端在接收到所述逻辑信道消息后，通过解析所述逻辑信道消息，获得所述上下行带宽需要变化的方向、数量和位置，并依此对上下行的带宽进行重新协调。